主要内容

输电线路,基于延迟和集总模型

这个例子展示了如何模拟基于延迟和集中单元输电线路使用RF Blockset™电路包络库中的块。实例的顺序是检查电路的包络和通带差异,基于延迟的有损传输线的分段,和延迟的集中元件的实现。

基于无损时延的传输线系统架构

在本节中,两种RF Blockset™型号,simrf_xline_pbsimrf_xline_ce,说明了基于无损延迟的传输线效应和电路包络技术的计算效益。

model_pb =“simrf_xline_pb”;model_ce =“simrf_xline_ce”;load_system (model_ce) open_system (model_pb)

模型,simrf_xline_pb,表示通带信号为:

$I(t) \cos{2\ f_c t} - Q(t) \sin{2\ f_c t}$

输入是脉冲调制的正弦通带信号。对于这个特殊情况,I(t)等于零,Q(t)是脉冲调制。在射频模块集的输入和输出模块中,载波频率被设置为零。

open_system ([model_pb/输入信号的]);

电路包络模型,simrf_xline_ce,表示包络信号为:

$I(t) + j Q(t)$

同样,I(t)等于零,Q(t)是脉冲调制,但载波信号没有指定为输入信号的一部分。为了模拟航母,载波频率参数设置为f_c美元在射频模块集的输入和输出模块。

open_system ([model_ce/输入信号的]);

在电路包络模型中去除显式的正弦载波使仿真能够相对于通带模型减少时间步长。

运行基于无损延迟的传输线

  1. 类型open_system(“simrf_xline_pb”)open_system(“simrf_xline_ce”)在命令窗口提示符处。

  2. 选择模拟>运行

经过仿真,在输入和输出信号的图中可以观察到传输延迟。

open_system ([model_ce“信封/电路”]);sim (model_ce);

调制波形的载波出现在通带信号中,而只有调制包络出现在电路包络信号中。通带信号可以由电路包络信号重构为:

$ r ((I(t) + j Q(t)) e^{j2\pi f_c t})$

然而,通过这种方式重建通带信号需要载波额外的时间步长。

sim (model_pb);线=情节(SPB_Data (: 1), SPB_Data (:, 2), SCE_Data (: 1), SCE_Data (:, 2),“——”);传奇(“通频带”“电路信封”)标题(“输入通频带和电路包络信号”)包含(“时间”) ylabel (“电压”) ylim ([-1.1 - 1.1])

haxis =得到(线(1)“父”);情节(haxis SPB_Data (: 1), SPB_Data (:, 3), SCE_Data (: 1), SCE_Data (:, 3),“——”)传说(“通频带”“电路信封”)标题(“通带和电路包络信号的输出”)包含(“时间”) ylabel (“电压”) ylim([-。55 55])

基于分区延迟的有损传输线

采用了一种传统的分布式有损输电线路建模方法N双端口段级联。每段由一个理想的无损延迟线和电阻组成,其中段延迟等于总线路延迟除以N线段电阻等于总线电阻除以N。随着段数的增加,集总模型将更准确地表示分布式系统。这种方法需要在模拟时间和模型精度之间进行折衷N。在RF Blockset中段数,单位长度电阻线的长度在传输线块中指定对话框参数。

model_seg =“simrf_xline_seg”;open_system (model_seg)

基于损耗延迟的传输线系统架构

基于损耗时延的传输线模型,simrf_xline_seg,由两个平行臂由射频块组正弦源激发。顶臂采用单段传输线,而底臂采用由3段组成的线。源电阻和负载电阻不等于传输线的特性阻抗。这些差异会影响输出响应的形状。例如,当源和负载电阻小于特性阻抗时,输出响应将发生过阻尼。

open_system ([model_seg输出电压的]);sim (model_seg);

将下臂的线段数量从3个增加到4个,并比较响应表明,3个线段足以满足这种配置。

close_system ([model_seg输出电压的]);ST_Data3 = ST_Data;set_param ([model_seg' /传输(3段)'],“NumSegments”“4”) sim (model_seg);情节(haxis ST_Data3 (: 1), ST_Data3 (:, 4), ST_Data (: 1), ST_Data (:, 4),“——”)传说(“三段”“4段”)标题(“基于时延的有损传输线输出信号”)包含(“时间”) ylabel (“电压”

集总元件输电线路的系统架构

集中单元和基于延迟的传输线之间的差异现在被检查。考虑到模型simrf_xline_ll,其中对话框参数Model_typeDelay-based和损耗对于上臂和集总参数L-section另外两只手臂。的单位长度电感单位长度电容l截面线的参数值类似于50ω\美元同轴电缆。这些直线的基本一阶近似是$ Z_0 = \ sqrt {L / C} $$T_D = sqrt{L*C} * Length.$

model_ll =“simrf_xline_ll”;open_system (model_ll)

运行集总元件传输线

  1. 类型open_system(“simrf_xline_ll”)在命令窗口提示符处。

  2. 选择模拟>运行

下图显示了集合元素段的数量如何影响输出。采用集总元件传输线块时,速度和精度必须平衡。

open_system ([model_ll'/电路包络输出电压200MHz载波']);sim (model_ll);

清理

关闭模型并删除工作区变量。

关上(get (haxis,“父”)明确haxis线;Bdclose ({model_pb model_ce model_seg model_ll});清晰的SCE_DataSPB_DataST_DataST_Data3SLL_Data;清晰的model_pbmodel_cemodel_segmodel_ll

参考文献

Sussman-Fort Hantgan,有耗传输线和肖特基二极管模型的SPICE实现。《微波理论与技术学报》,第36卷,第1期,1988年1月

真正的肯尼斯·M,数据传输线路及其特性。申请注806,1992年4月

另请参阅

比较s参数的时域和频域仿真选项